김치선은 1899년 함경남도 함흥읍 서호리에서 김영준과 최현숙의 장남으로 태어났다. 1916년 캐나다 선교사 영재형의 양자가 되었고 1919년 3·1운동 당시 학생 대표로 활동하다 검거되어 서대문형무소에서 1년간 복역하였다. 1922년 함흥 영생고등학교를 졸업하고 서울 연희전문학교에 입학하였다. 이홍순과 결혼 후 1927년 서울 연희전문학교를 졸업하고, 평양신학교에 입학하였다. 1928년 일본으로 건너가 영재형 목사와 선교 활동을 시작하고, 일본 고베중앙신학교에 입학하였다. 이후 미국 필라델피아 소재 웨스트민스터신학교, 텍사스 소재 댈러스신학교에서 수학한다. 귀국후에는 고향에서 목회 활동을 하다가 1937년 일본으로 건너가 고베중앙교회를 설립한다. 이후 도쿄로 이주하여 신주쿠중앙교회에 시무, 목사로 취임한다. 1940년 『복음의 진수』를 출간, 한국어 저술과 목회활동으로 일본 경찰에 연행되어 수감된다. 1944년 신주쿠중앙교회를 사임하고 메구로교회를 설립하고 같은해 서울 남대문교회 제6대 목사로 취임한다. 1946년 '300만부흥전도회'를 결성하고 1949년 야간장로교신학원 2대 교장에 취임한다. 이후 장로신학교 초대 교수, 장로회총회신학교 창립 및 초대 교수로 취임한다. 1952년 서울 창문교회를 개척하고 대한신학교 초대 교장에 취임한다. 서울 관악사넹 뎁엘기도원을 설립하고 1961년 대한예수교장로회 성경장로회 창립총회를 개최하고 초대 총회장으로 피선한다. 1966년 뇌암 판정을 받고 수술을 받았으나 1968년 병세 악화로 사망했다.